懸索橋吊索靜載性能技術(shù)要求及靜載性能測試

懸索橋吊索

懸索橋是大跨徑橋梁的主要形式，具有跨度大、輕柔性、用料省、自重輕等特點。懸索橋吊索是連接主纜和加勁梁，并將加勁梁的荷載傳遞到主纜的重要構(gòu)件，按照吊索索體的不同可將其分為平行鋼絲吊索和鋼絲繩吊索。

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靜載性能測試必要性

隨著我國交通領(lǐng)域的快速發(fā)展，車流量逐漸加大，重型車輛快速增多，給橋梁結(jié)構(gòu)帶來新的挑戰(zhàn)，特別是車輛超載現(xiàn)象更給懸索橋的正常運營造成巨大影響。

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吊索是懸索橋的傳力結(jié)構(gòu)，擔(dān)負(fù)著傳遞荷載的重要使命，其基本力學(xué)性能和耐久性能對結(jié)構(gòu)安全和橋梁的正常運營有巨大的影響。吊索受到的軸向拉力不僅對自身及主纜有著重要影響，同時也對加勁梁的恒載彎矩等諸多技術(shù)參數(shù)產(chǎn)生較為直接的影響。

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如果吊索力學(xué)性能沒有得到嚴(yán)格的檢測，未能及時發(fā)現(xiàn)存在的問題，將會導(dǎo)致一系列更為嚴(yán)重的問題出現(xiàn)。因吊索質(zhì)量問題或在長期服役期間出現(xiàn)病害而導(dǎo)致事故的也有很多，嚴(yán)重的甚至造成人員傷亡，因此一定要嚴(yán)格把控吊索質(zhì)量安全。正是由于吊索在懸索橋整體結(jié)構(gòu)中所處的關(guān)鍵位置，在諸多檢測項目中，懸索橋吊索的靜載性能測試尤為重要，需各方給予足夠的重視。

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技術(shù)要求

在靜載性能方面，無論是平行鋼絲吊索還是鋼絲繩吊索，經(jīng)靜載性能試驗后，靜載破斷荷載均不應(yīng)小于吊索公稱破斷荷載的95%，且在靜載試驗后錨具等附屬構(gòu)件不應(yīng)有損傷，錨具旋合應(yīng)正常。

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此外，對于騎跨式吊索還宜進(jìn)行彎曲靜載試驗，經(jīng)試驗后彎曲靜載破斷荷載不應(yīng)小于索體公稱破斷荷載的規(guī)定比例范圍。

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在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JT/T 449-2021《公路懸索橋吊索》中，按照索體分類增加了剛性吊桿類別，且要求剛性吊桿應(yīng)能承受0.85倍桿體屈服強(qiáng)度的拉力。在對其進(jìn)行靜載性能試驗卸載后，其殘余變形率也應(yīng)滿足相應(yīng)要求，且各部分仍應(yīng)能夠保持轉(zhuǎn)動靈活。

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試驗方法

平行鋼絲和鋼絲繩吊索進(jìn)行軸向靜載性能試驗時，試驗所用吊索長度不小于3m。具體試驗加載由10%破斷載荷開始逐級加載至50%破斷載荷，每級10%破斷載荷，加載速度應(yīng)為100MPa/min，每級持荷時間2min，并及時測量每級吊索長度的變化。當(dāng)荷載達(dá)到50%破斷載荷，持荷10min后以每級5%破斷載荷繼續(xù)逐級進(jìn)行加載，加載速度仍保持為100MPa/min，每級持荷時間2min，并測量每級索長變化。

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當(dāng)加載至95%破斷載荷，持荷規(guī)定時間后停止加載，試驗即結(jié)束，隨后對被測索體進(jìn)行解剖，以查驗鋼絲的斷絲率是否符合要求。

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需要注意的是，在整個試驗過程中應(yīng)及時觀測試件狀況，如果過程中發(fā)生異常現(xiàn)象，應(yīng)及時準(zhǔn)確記錄異常所在位置及其他相關(guān)情況。

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對于宜進(jìn)行彎曲靜載試驗的鋼絲繩吊索，試驗時吊索長度應(yīng)滿足相關(guān)試驗要求，且為了更準(zhǔn)確測得吊索的實際受力情況，張拉盤與索夾槽應(yīng)保持直徑一致。

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其他事項

吊索靜載性能測試是對吊索質(zhì)量控制的重要一環(huán)，但也應(yīng)加強(qiáng)對吊索其他項目的質(zhì)量檢測。同時，在后期橋梁運營過程中，也應(yīng)注意對懸吊系統(tǒng)的檢查與養(yǎng)護(hù)，特別是對于索夾錐體鑄塊內(nèi)、十字撐與吊索連接部位等容易引起腐蝕的部位應(yīng)仔細(xì)檢查。對于存在腐蝕情況的吊索，應(yīng)對已腐蝕鋼絲數(shù)量進(jìn)行清查，判斷其腐蝕程度，當(dāng)有必要時應(yīng)對吊索進(jìn)行更換。

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如果遇到臺風(fēng)、地震、超重車輛通行以及受到嚴(yán)重撞擊等情況，也應(yīng)根據(jù)實際情況及時對橋梁進(jìn)行特殊檢查，并根據(jù)檢查結(jié)果做出合適的養(yǎng)護(hù)安排，以保持橋梁結(jié)構(gòu)整體的安全。